RU2147543C1

RU2147543C1 - Wave propeller

Info

Publication number: RU2147543C1
Application number: RU98121713A
Authority: RU
Inventors: Ю.Ф. Сенькин
Original assignee: Сенькин Юрий Федорович
Priority date: 1998-12-02
Filing date: 1998-12-02
Publication date: 2000-04-20

Abstract

FIELD: shipbuilding; propellers employing wave energy for motion of ships. SUBSTANCE: wave propeller is provided with submersible swivel tractive hydrofoil articulated on strut secured on horizontal shaft which is located in parallel with ship's CL. Marine wave propeller is additionally provided with unbalanced control hydrofoil which is also articulated on strut. Wave propeller is also provided with kinematic gear train at gear ratio equal to one which is mounted between tractive and control hydrofoils. Swivel axle tractive hydrofoil runs through construction center of lateral pressure. Angle between center hydrodynamic chords of tractive and control hydrofoils is not equal to zero. Tractive hydrofoil has off center profile and convex-concave form in longitudinal section. EFFECT: enhanced efficiency of using sea waves for motion of ships. 2 dwg

Description

Изобретение относится к судостроению, а именно к движителям, использующим энергию морских волн для движения судна. The invention relates to shipbuilding, and in particular to propulsors using the energy of sea waves to move the ship.

Известен волновой движитель судна, содержащий подводное поворотное тяговое крыло, шарнирно соединенное со стойкой, закрепленной на горизонтальном валу, расположенном параллельно диаметральной плоскости судна (авторское свидетельство СССР N 1504161, кл. B 63 H 19/02, 04.11.1985 г.). Known wave propulsion of the vessel, containing an underwater rotary traction wing, pivotally connected to a rack mounted on a horizontal shaft located parallel to the diametrical plane of the vessel (USSR author's certificate N 1504161, CL B 63 H 19/02, 04/04/1985).

Недостатком известного устройства является относительно невысокий коэффициент использования энергии морских волн для получения тяги. A disadvantage of the known device is the relatively low coefficient of use of the energy of sea waves to obtain traction.

Предложенное техническое решение предназначено для повышения эффективности использования энергии морских волн для движения судна. The proposed technical solution is intended to increase the efficiency of the use of sea wave energy for the movement of the vessel.

Технический результат достигается тем, что волновой движитель дополнительно снабжен небалансирным управляющим крылом, шарнирно закрепленным на стойке, и кинематической передачей с передаточным отношением, равным единице, при этом ось поворота тягового крыла проходит через конструктивный центр бокового давления, а угол между средними гидродинамическими хордами крыльев не равен нулю, причем тяговое крыло имеет несимметричный профиль и выпукло-вогнутую форму в продольном сечении. The technical result is achieved by the fact that the wave propulsion device is additionally equipped with an unbalanced control wing pivotally mounted on the strut, and a kinematic transmission with a gear ratio equal to one, while the axis of rotation of the traction wing passes through the structural center of lateral pressure, and the angle between the middle hydrodynamic chords of the wings is not equal to zero, and the traction wing has an asymmetric profile and a convex-concave shape in longitudinal section.

На фиг. 1 показан волновой движитель, вид сбоку;
на фиг. 2 - то же, сечение А-А на фиг. 1.In FIG. 1 shows a wave propulsion, side view;
in FIG. 2 is the same, section AA in FIG. 1.

Волновой движитель содержит горизонтальный вал 1, шарнирно соединенный с корпусной конструкцией судна, например с пилонами 2. К валу жестко прикреплена стойка 3, имеющая симметричный крыльевой профиль. Другой конец стойки шарнирно соединен с тяговым крылом 4, имеющим несимметричный профиль и выпукло-вогнутую форму по длине крыла. The wave propulsion device comprises a horizontal shaft 1 pivotally connected to the hull structure of the vessel, for example, with pylons 2. A rack 3 having a symmetrical wing profile is rigidly attached to the shaft. The other end of the rack is pivotally connected to the traction wing 4, which has an asymmetric profile and a convex-concave shape along the length of the wing.

Посредством кинематической передачи 5, например шестеренчатой, управляющее крыло 6 связано с тяговым крылом 4. Передаточное отношение равно единице. Тяговое усилие крыла 4 передается через стойку 3 и вал 1 опорно-упорному подшипнику 7, расположенному в корпусной конструкции судна. Поворот крыла 4 и связанного с ним крыла 6 ограничивается упорами 8. By means of a kinematic transmission 5, for example a gear, the control wing 6 is connected to the traction wing 4. The gear ratio is one. The thrust of the wing 4 is transmitted through the strut 3 and the shaft 1 of the thrust bearing 7 located in the hull structure of the vessel. The rotation of the wing 4 and the associated wing 6 is limited by stops 8.

Крылья 4 и 6 не параллельны друг другу. Угол рассогласования устанавливается при постройке и сохраняется постоянным в процессе эксплуатации. Wings 4 and 6 are not parallel to each other. The mismatch angle is set during construction and remains constant during operation.

Волновой движитель эффективно работает при направлении волн со стороны бортовых секторов, используя энергию орбитального движения воды и качки судна. The wave propulsion device works effectively when the waves are directed from the side sectors, using the energy of the orbital motion of the water and the heaving of the vessel.

Под действием набегающего потока воды, вектор которого располагается под углом как к вертикальной, так и горизонтальной плоскости, стойка 3 непрерывно поворачивается и устанавливается во флюгерное положение к поперечной составляющей этого потока, а крыло 6, баллер которого при этом оказывается повернутым в перпендикулярное положение к поперечной составляющей, под действием потока устанавливается во флюгерное положение к нему. Under the action of an oncoming water flow, the vector of which is located at an angle to both the vertical and horizontal planes, the post 3 is continuously rotated and installed in the vane position to the transverse component of this flow, and the wing 6, whose balloon is turned to be perpendicular to the transverse component, under the action of the flow is installed in the vane position to it.

Момент вращения крыла 6 через кинематическую передачу 5 поворачивает крыло 4 и устанавливает его с углом атаки к набегающему потоку, равным углу рассогласования между крыльями, заданному при постройке. Благодаря углу атаки и несимметричному профилю крыла, а также выпукло-вогнутой форме крыла по длине на крыле 4 создается подъемная сила, направленная под углом вперед, существенно большая, чем в прототипе и, кроме того, постоянно большая нуля. Разложение этой силы на составляющие дает две силы: параллельно оси вала 1 - волновую тягу и перпендикулярно оси вала 1 - силу, которая способствует установлению стойки 3 во флюгерное положение. The moment of rotation of the wing 6 through the kinematic transmission 5 turns the wing 4 and sets it with an angle of attack to the incoming flow equal to the angle of mismatch between the wings specified during construction. Due to the angle of attack and the asymmetrical profile of the wing, as well as the convex-concave shape of the wing along the length of the wing 4, a lifting force is created, directed at an angle forward, significantly greater than in the prototype and, in addition, constantly large zero. The decomposition of this force into components gives two forces: parallel to the axis of the shaft 1 - wave traction and perpendicular to the axis of the shaft 1 - the force that helps to establish the rack 3 in the vane position.

Выпукло-вогнутая форма крыла 4 по длине уменьшает его гидродинамическое сопротивление при вращении вокруг оси вала 1. The convex-concave shape of the wing 4 in length reduces its hydrodynamic resistance when rotating around the axis of the shaft 1.

Предложенный волновой движитель может эффективно работать на любых судах, в том числе малокачающихся, когда для получения тяги используется преимущественно орбитальное движение воды при волнении и не используется качка. Особенно эффективным может быть применение данного предложения на парусных судах при ходе под парусом. Это обусловлено тем, что паруса наиболее эффективно работают при тех же курсовых углах ветра, при каких курсовых углах волны наиболее эффективно работает предложенный волновой движитель. А способность этого волнового движителя работать только за счет энергии орбитального движения воды при выполнении дает ему превосходство над всеми известными волновыми движителями при ходе судна под парусом, который существенно снижает качку. The proposed wave propulsion device can work efficiently on any vessel, including low-oscillating ones, when the orbital movement of water during excitement is mainly used to obtain thrust and pitching is not used. Particularly effective may be the application of this proposal on sailing ships during sailing. This is due to the fact that the sails work most effectively at the same course wind angles at which course wave angles the proposed wave propulsion works most effectively. And the ability of this wave propulsion to work only due to the energy of the orbital motion of water during execution gives it an advantage over all known wave propulsors during the course of a ship sailing, which significantly reduces pitching.

Claims

A wave propulsion device comprising an underwater swivel traction wing pivotally connected to a strut mounted on a horizontal shaft parallel to the ship’s diametrical plane, characterized in that it is additionally equipped with an unbalanced control wing pivotally mounted on the strut, and a kinematic transmission with a gear ratio of one between these wings, while the axis of rotation of the traction wing passes through the structural center of lateral pressure, and the angle between the average hydrodynamic and the chord of the wings is not equal to zero, and the traction wing has an asymmetric profile and a convex-concave shape in longitudinal section.